解锁宇宙奥秘的钥匙,往往掌握在锲而不舍的科学家之手。香港科技大学(科大)蒙民伟博士纳米科学教授兼物理系讲座教授戴希,正是其中的佼佼者。他专注于凝聚态物理及拓扑材料理论研究,为现代物理开辟了崭新视野,并因此荣获有「中国诺贝尔奖」美誉的2025年未来科学大奖。
恒志探宝藏
得奖消息传来,戴希教授心怀感恩与谦卑。他说:「衷心感谢评选委员会的肯定。这不仅是对我个人的鼓励,更是对多年来与我并肩作战的研究团队的认可。这份荣誉见证了我们持之以恒的坚持和努力。」他强调,这项成就并非一人之功,而是前人与同侪所累积的智慧与成果。
科研之路,对他而言是一场寻宝之旅。「心如止水」是他的座右铭,也呼应了「保持冷静,继续前进」的格言——无论顺境逆境,始终坚定不移。他形容:「科研好比寻宝,你可能挖掘了很久仍一无所获,但只要坚持下去,终有一天会找到属于自己的瑰宝。」
理论栽成果
正是这份默默的坚持,孕育出戴教授的突破性成果。戴教授淡泊名利,潜心研究,他与团队采用「阶梯式研究法」,从简单到复杂,从理论到计算,先以高对称度的模型理解拓扑材料的规律,再逐步攻克更艰深的难题。
早在采用此方法之前,戴教授已经提出了一系列前瞻性预测。2010年,他与中国科学院物理研究所所长方忠教授,共同以理论计算提出闻名国际的预测——在磁性掺杂的拓扑绝缘体薄膜中可以实现量子反常霍尔效应。仅仅三年后,该预测获得科学界实验证实,成为物理学史上的重要里程碑。
十年前,他的另一项研究首次在固体材料中发现外尔费米子,并获权威期刊《物理评论》评选为创刊125年来49项最具开创性的研究之一,也是唯一入选的中国研究项目。这些发现为量子未来奠定了坚实的基石。
必先利其器
《论语》有云:「工欲善其事,必先利其器。」物理学家也深谙此道理。戴教授在处理量子材料的波函数时,面对庞大的数据量,如同大海捞针。为了克服这个棘手难题,他的团队开发了Wilson Loop 方法,能够从海量数据中提取特征,分类拓扑电子态。
他们建立拓扑能带搜索方法,厘清了计算步骤、特征提取要点及拓扑性判断依据。研究人员向人工智能输入完整信息后,系统即可进行大规模搜索。戴教授与团队成功完成高通量计算筛选,至今已识别出数千种拓扑材料。
谈及人类与人工智能的合作,他幽默地说:「我们不会被算法取代,而是担当人工智能的教练,为这位『运动员』提供高效训练,让它去参加奥运,甚至夺得奖牌。」在他看来,人机协作可谓珠联璧合,必能促进科研重大发现。
欲穷千里目
尽管成就斐然,戴教授仍对未知世界充满好奇,并指出未来将聚焦的新方向:「拓扑超导材料将会是我们下一步发掘的重点。」
此外,他也着手探索电子流体力学领域,又巧妙地将其与大气物理相联系,构思能否以操控流体的方法来操控电子,从而掀起量子「台风」。
今年适逢联合国的「国际量子科学技术年」,戴教授这位量子领域的领军人物荣获2025年未来科学大奖,更让人期待他与团队在量子世界中继续发掘珍贵的知识宝藏。